863计划现代农业技术领域专题课题申请指南文档格式.docx
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研发品种设计工程技术和信息系统,建立品种分子设计信息网络,构筑适合我国动植物品种分子设计的技术体系,创制一批动植物优良新品种,提高我国动植物育种的原始创新和集成创新能力,实现育种理论和关键技术的新突破,抢占世界农业生物技术制高点。
此次发布的是本专题2006年度课题申请指南,年度经费预算为4500万元。
拟支持的课题分两类,一是探索导向类课题,对重要性状形成的基因网络解析、重要功能基因鉴定、简单性状多基因聚合和品种分子设计的数据库建设等内容进行支持,课题支持强度为100万元以下,课题支持年限不超过5年;
二是目标导向类课题,对主要粮食作物分子聚合育种进行支持,课题支持强度为300万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
二、指南内容
(一)探索导向类课题
1.重要性状形成的基因网络解析
主要研究内容:
研究控制主要植物(水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜、林草等)、动物(猪、牛、鸡、家蚕等)重要性状形成的关键基因,明确其利用价值和途径;
在基因水平上,研究基因间互作、基因与环境互作效应,揭示重要性状关键基因的遗传网络。
本方向2006年拟安排经费900万元。
2.重要功能基因鉴定
研究主要植物(水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜、林草、花卉等)、动物(猪、牛、鸡等)、微生物(农用、食用微生物)重要功能基因的新型分子标记及作用;
采用等位基因分析及关联分析等技术,鉴定优异功能新基因,明确其功能与利用价值。
本方向2006年拟安排经费1000万元。
3.简单性状多基因聚合
研究主要植物(水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜、林草等)、动物(猪、牛、鸡等)优质、抗病虫等重要性状基因的分子标记选择;
评估分子标记育种效率;
研究简单性状多基因聚合技术。
本方向2006年拟安排经费700万元。
4.品种分子设计的数据库建设
研究并进一步完善本土化的主要植物(水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜、林草等)、动物(猪、牛、鸡等)品种分子设计的生物信息数据库(基因组序列数据库、蛋白组数据库、比较基因组学数据库、分子标记数据库、表型数据库等)。
本方向2006年拟安排经费600万元。
(二)目标导向类课题
1.主要粮食作物分子聚合育种
研究内容:
研究主要农作物(水稻、小麦、玉米等)高产、优质、抗病虫、抗逆、资源高效等重要性状基因的分子选择技术,集成杂种优势利用等技术,建立分子聚合育种技术体系;
聚合高产、优质、抗病虫、抗逆、资源高效基因,创制有重大应用前景的育种新材料,培育优良新品种。
研究目标和考核指标:
基于基因标记或连锁标记(SSR、EST-SSR、SNP等)选择,建立聚合2个以上重要性状的分子育种技术,培育目标性状突出,综合性状优良的水稻、小麦、玉米等作物新品种8-10个,育成品种比对照种增产5-10%,品质达到国标二级以上,抗推广地区3种以上主要病虫害,累计推广面积1000万亩以上。
申请发明专利和新品种保护8-10项。
本方向2006年拟安排经费1300万元,课题支持强度为300万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
三、注意事项
1.课题申请应具备的研究基础
(1)探索导向类课题申请条件
重要性状形成的基因网络解析:
具有重要性状的候选基因并进行了初步的功能验证;
具有基因组学研究的工作基础。
重要功能基因鉴定:
具有目标性状的基因资源,并已进行基因定位;
拥有基因调控研究的工作基础。
简单性状多基因聚合:
已对目标基因进行精细作图;
拥有重要性状基因的实用分子标记、适宜的育种材料和设施条件。
品种分子设计的数据库建设:
具备数据库开发、遗传模型构建和相应软件开发的工作基础及大规模数据处理的相关设备;
已具有本土化的生物信息数据库。
(2)目标导向类课题申请条件
分子聚合育种:
有从事分子标记育种研究的工作基础和设施条件;
拥有重要性状基因的实用分子标记和适宜的育种材料,鼓励上下游结合。
专题二、数字农业技术专题
数字农业技术是用数字化技术对农业所涉及的对象和过程进行数字化设计、控制、管理和可视化表达的现代农业高技术。
数字农业技术的不断发展正在深刻地改变农业生产的全过程,代表着现代农业生产管理的方向。
农业生物-环境信息快速获取、无线传感器网络、智能化信息实时处理和控制技术等数字农业技术的发展与广泛应用,对于促进作物生产按需管理的重大突破,提升农业生产效能具有重要意义。
“十一五”期间,数字农业技术专题将针对我国农业和农村经济发展的重大需求,围绕我国农业产前决策、产中管理、产后农产品流通的关键环节,瞄准国际数字农业发展的前沿技术,重点研究:
1、农业生物-环境信息获取与解析技术;
2、农业过程数字模型与系统仿真技术;
3、虚拟农业与数字化设计技术;
4、农业数字化管理技术;
5、农业数字化控制技术。
专题分年度选择重点技术内容进行部署实施,力求在数字农业共性核心技术上有所突破,引领我国现代农业的发展。
此次发布的是本专题2006年度课题申请指南,年度经费预算为3000万元。
拟支持的课题分两类,一是探索导向类课题,支持农业生物-环境信息获取与解析技术,主要植物生育过程数字模型与系统仿真技术,虚拟植物及昆虫与数字化设计技术,畜禽、林草场数字化管理及知识网格技术,温室数字化设计与农业采收、加工智能控制技术等内容,课题支持强度为1OO万元以下,课题支持年限不超过5年;
二是目标导向类课题,支持土壤参数时域反射仪(TDR)关键技术研究,农产品质量全程跟踪与溯源技术和粮食丰产数字化管理技术等内容,课题支持强度为300万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
1.农业生物-环境信息获取与解析技术
(1)农作物信息新型传感器和光谱探测技术:
研究田间条件下农作物形态、营养、水分、温度等信息的无损测试传感器和光谱探测技术,实现在固定或移动状态下对作物长势、营养与胁迫信息的快速、实时、准确获取和解析。
(2)农田土壤信息传感器和光谱探测技术:
研究农田土壤理化性状快速测试传感器和光谱探测技术,实现在固定或移动状态下农田土壤紧实、水分、养分及有害成分等信息的快速、实时、准确获取与解析。
(3)农林植物病虫草害识别技术:
针对主要农林植物病虫草及其为害,利用波谱学分析和模式识别等技术,研究病虫草害信息的定性识别、定量提取和动态监测技术。
本方向2006年拟安排经费500万元。
2.主要植物生育过程数字模型与系统仿真技术
(1)主要大田作物产量形成过程的协同模型:
基于作物生长发育生理生态过程机理,研究小麦、水稻、玉米、棉花、大豆、油菜等主要大田作物产量形成过程的协同模型,建立针对不同区域的仿真系统。
(2)设施作物生长发育过程模型与仿真:
研究设施环境条件下主要作物生长发育过程模型,并与光、热、水分、养分、CO2的动态过程模型进行耦合;
研究设施环境条件下作物生长发育仿真技术。
(3)林草生长发育与生态系统模型:
研究林分径级和树高联合分布模型,基于生长发育机理的林草个体形态结构模型、种群结构模型,以及主要森林和草地生态系统的生物量动态、土壤C/N循环过程模型,定量研究林草资源不同经营模式对生态系统的影响。
本方向2006年拟安排经费400万元。
3.虚拟植物及昆虫与数字化设计技术
(1)农林植物虚拟表达与数字化设计:
研究农林植物器官、个体三维形态结构重建与生长发育过程可视化表达技术,农林植物三维形态结构与生理生态过程结合的虚拟生长建模技术,基于冠层内光分布模型的玉米、水稻等主要作物高产三维群体形态结构分析与数字化设计技术。
(2)虚拟昆虫技术:
基于显微和超微切片图像,研究蝗虫器官、个体三维形态结构重建和可视化表达技术,三维形态结构与农药作用过程的建模技术,蝗虫感受器位点三维形态结构分析,为农药研制和施用设计提供科学依据。
本方向2006年拟安排经费300万元。
4.畜禽、林草场数字化管理及知识网格技术
(1)畜禽养殖数字化管理关键技术:
研究集约化饲养场奶牛、猪等饲养动物个体信息的自动化采集、身份识别、行为状态监测技术,科学饲养、种群繁育的数字化管理技术,提高养殖场全程管理的数字化水平。
(2)林草数字化管理关键技术:
针对我国森林、草场数字化管理的需要,研究异构林草资源数据的分布式管理技术,多尺度林草分布图的聚合技术;
建立基于原野服务器的实时数据采集分析系统和基于3S技术的林草数字化监测管理、规划设计智能系统。
(3)数字农业知识网格技术:
研究农业异质数据转换技术,农业知识流区域空间聚类与映射演算模型,农业知识语义检索、透明调度、可信计算和群诊断冲突消解技术,建立具有分布协同计算和交叉并行服务能力的农业知识网格技术。
5.温室数字化设计与农业采收、加工智能控制技术
(1)温室无线测控网络系统与优化设计:
研制先进适用的温室无线传感节点、无线控制节点、无线汇聚节点、优化控制站点,研究无线传感器网络中间件技术,建立温室无线测控网络系统,实现温室信息采集自动部署、自组织传输和智能控制;
研究温室结构与环境综合优化设计,提出最佳设计方案。
(2)粮食干燥数控技术:
以保证粮食安全储藏和提高干燥品质为目标,研究粮食干燥过程控制模型辨识和水分、品质双控目标的多变量智能在线预测控制算法,构建粮食干燥过程传热传质数学模型和干燥在线预测模型,建立粮食变温干燥决策控制系统。
(3)果树采摘机器人关键技术:
研究基于机器视觉的果实图像信息快速获取与生物信息模式识别技术,机器人前行路径的相对导航和已知位置点的绝对导航控制技术,研制机器人采摘基础部件及原理样机。
1.土壤参数时域反射仪(TDR)关键技术研究
针对土壤水分、盐分等土壤物理参数快速测定的需要,研究时域反射仪(TDR)的总体设计方法与技术,系统控制单元、时域脉冲信号发生器、时域宽带传感器(天线)、发射信号接收与处理等电路设计方法与技术,开展脉冲状态下的电磁参数测量技术研究,建立反射脉冲信号处理与分析、土壤含水量与含盐量计算方法、测量精度误差消除方法、TDR系统校准方法,研制TDR测量系统原理样机。
(1)产品技术指标:
测量范围0-100%,测量误差±
3%,重复测量精度±
0.5%,供电电源DC12V,最大功耗<
4W,重量<
1.0kg,工作温度-100℃~500℃;
(2)研制成TDR测量系统的原理样机,在产品技术性能与国际同类产品相同的条件下,成本下降50-60%;
(3)产品适用于北方石灰性土壤、南方的红壤和东北的草甸土;
(4)申报专利10项,获得软件登记5个,发表论文10篇。
本方向2006年拟安排经费200万元,课题支持强度为200万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
2.农产品质量全程跟踪与溯源技术
研究农产品产地认证数字化管理技术,基地生产信息实时采集传输及安全预警技术,农产品个体标识与编码、电子标签中间件、物流信息管理等数字化管理技术和产品质量可追溯技术,建立多网络平台的农产品质量快速溯源系统,构建农产品质量全程跟踪与溯源技术应用示范系统。
(1)突破低成本农产品个体标识与编码、电子标签技术,研发出3-5个实用的数字化技术产品;
(2)建立农产品质量全程跟踪与溯源系统,获得软件著作权登记15个,发表学术论文20篇;
(3)在20个农产品生产基地和10个大中型超市应用示范。
本方向2006年拟安排经费500万元,课题支持强度为300万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
3.粮食丰产数字化管理技术
以实现小麦、玉米、水稻大面积高产为目标,集成3S技术和传感器技术,建立农田土壤信息和作物长势快速获取技术系统和诊断分析系统;
研究开发农田数字化管理信息系统,实现区域性及农田地块不同尺度的土、肥、水、种、药等生产要素的合理配置,提高资源利用效率;
基于作物生长发育规律,建立作物肥水管理决策模型和网络化智能化生产管理决策支持系统,优化生产技术规程,实现作物生产过程的数字化动态管理;
通过系统集成,在全国主要粮食产区应用。
(1)建立粮食丰产数字化管理技术系统,集成当前重要的粮食作物丰产技术,实现作物从种到收全过程的数字化管理,产量和主要生产要素利用率提高10%;
(2)实现多源异构数据融合和系统间的无缝集成,软件系统界面友好易用,提供完善的即时帮助系统,实现软件系统的自动部署安装;
(3)获得软件著作权登记15个以上,发表学术论文20篇以上。
专题三、现代食品生物工程技术专题
现代食品生物工程技术以全面提升食品营养、质量和安全性为目标,以新型食品、配料的生物制造以及传统加工方式的生物技术变革为切入点,重点研究食品酶工程技术、发酵工程技术和食品基因工程技术领域内的前沿技术,研究功能性蛋白质、多糖、寡糖、寡肽等重要生理活性食品的生物加工技术,加强前沿性技术探索和集成创新,引领重大产品的开发并带动产业发展。
“十一五”期间,本专题的研究重点:
1、食品酶工程技术;
2、食品微生物工程技术;
3、食品发酵工程技术;
4、食品基因工程技术;
5、功能性蛋白与肽的生物加工;
6、功能性糖质生物加工技术。
通过本专题的实施,将着力解决一批食品生物工程技术领域的重大前沿性关键技术,加强知识创新、人才培养和团队建设,获取原创性成果和自主知识产权,增强原始创新能力,实现现代生物技术与传统食品工业的融合,构筑具有我国特色的食品工业科技创新体系,推动我国未来食品工业的健康和可持续发展。
此次发布的是本专题2006年度课题申请指南,年度经费预算为4500万元。
拟支持的课题分两类,一是探索导向类课题,对食品加工专用酶创制、耦联化酶工程催化技术、食品发酵过程人工智能优化与控制技术、食品级基因工程系统构建技术、食源性蛋白质的生物技术加工、功能性低聚糖生物制造技术等内容进行支持,每个课题支持强度为100万元以下,课题支持年限不超过5年;
二是目标导向类课题,对高活性食品发酵剂制造核心技术、高效广谱食品生物防腐和抑菌剂生产关键技术等内容进行支持,课题支持强度为300万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
1.食品加工专用酶创制
研究现代微生物遗传育种技术,酶分子定向进化与分子设计技术等,创制具有优异加工性能的特异性糖苷酶、氧化还原酶等食品加工专用新酶。
2.耦联化酶工程催化技术
针对复杂相态下食品添加剂和配料的生物制造,研究化学-酶耦合技术,外加物理场酶耦合技术,连续化反应与产物分离相耦联的催化技术等。
3.食品发酵过程人工智能优化与控制技术
研究微生物代谢网络的人工智能控制技术,食品发酵过程模型化自动控制技术,数值化分析和动态过程可视化技术等。
4.食品级基因工程系统构建技术
针对乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌,以非抗性标记、质粒骨架及诱导物安全为基础,以信号肽和高效启动子筛选、组装为关键技术,研究和构建食品级基因工程重组菌系统。
5.食源性蛋白质的生物技术加工
针对蛋白质营养、生理活性和食品加工需要,研究动植物、微生物和藻类等主要蛋白质的结构与功能,营养抑制因子的生物去除,蛋白质基团疏水处理与速溶,蛋白质修饰与活性保护等生物加工技术。
6.功能性低聚糖生物制造技术
研究酶定向水解、脱支、转苷及酶反应-分离耦合技术,微生物细胞发酵技术,制备具有改善肠道功能、降血脂、抗龋齿、不消化等特定生理活性的功能性低聚糖。
1.高活性食品发酵剂制造核心技术
针对高活性和低成本的乳品、肉类、蔬菜和调味品类食品发酵剂,研究发酵剂菌种筛选和适配、高密度培养、超浓缩制备、真空喷雾干燥和活性保护等技术。
选育具有优良生产性状微生物菌株8-10种,特殊功能微生物菌株4-6种,其中具有自主知识产权的菌株6-8种;
建立发酵剂高密度培养方法和理论,发酵剂菌体浓度达到1012cfu/mL(g);
研制高活性商品发酵剂5-8种,生产工艺和发酵性能达到国际先进水平,成本降低30%以上,有效改变目前高活性食品发酵剂基本依赖进口的被动局面;
申请或获得国家发明专利8-10项,制订相关技术标准5-6项,发表15篇以上SCI研究论文。
本方向2006年拟安排经费700万元,课题支持强度为300万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
2.高效广谱食品生物防腐和抑菌剂生产关键技术
研究新型生物防腐剂产生菌定向筛选技术,微生物次级代谢调控技术,基因定点突变技术和高纯度制备技术,获取具有重要食品工业用途的新型、高效、广谱和安全的生物防腐与抑菌剂。
获取具有自主知识产权的菌株3-5种,建立拓宽生物防腐和抑菌剂抗菌谱的理论和方法,开发高效价和生物安全的广谱食品生物防腐剂3-4种,并完成中试水平以上的生产和应用;
申请或获得国家发明专利5-8项,制订相关技术标准4-5项,发表15篇以上SCI研究论文。
本方向2006年拟安排经费600万元,课题支持强度为300万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
专题四、农产品生境控制与质量分子检测技术专题
农产品生境控制与质量分子检测技术以保障农产品质量安全为目标,从农产品生境控制和农产品质量检测两个环节入手,针对农产品生产环境中的化学污染物,重点开展化学污染物源头控制和生物修复的前沿技术研究,为保障农产品质量安全提供洁净的生产环境;
针对农产品中主要动植物疫病病原和化学污染物等,重点开展基于靶标发现和分子识别的高通量的农产品质量分子检测技术研究,为保障农产品质量安全提供快速、灵敏和准确的检测技术手段。
1、农田有机污染物微生物高效降解技术;
2、重金属原位钝化和植物-微生物联合控制修复技术;
3、水产养殖环境污染控制与生境修复技术;
4、农业生物质转化及土壤地力修复技术;
5、农林有害生物分子调控技术;
6、重要动物疫病快速分子检测技术;
7、重要植物疫病及真菌毒素快速分子检测技术;
8、农产品中农药多残留快速在线分子检测技术;
9、基于分子识别的农产品中兽药残留灵敏检测技术;
10、农产品重金属和环境激素分子检测技术;
11、转基因农产品精准检测技术。
通过本专题的实施,力争实现农产品生境控制和质量分子检测前沿技术的突破,形成一批具有自主知识产权的技术产品,培养一支国际先进水平的农产品生境控制和质量检测的高技术研发队伍,保障国家农产品质量安全,提高人民生活质量,实现农业可持续发展。
此次发布的是本专题2006年度课题申请指南,年度经费预算3000万元。
拟支持的课题分两类,一是探索导向类课题,对化学农药微生物原位降解技术、农田土壤重金属植物-微生物联合控制修复技术、池塘和近海养殖水体生物修复技术、农业生物质转化和土壤地力修复技术、农林重要病原菌小种分子鉴别及免疫调控技术、重要植物检疫性疫病高通量分子检测技术、主要禁用兽药分子印迹技术、转基因农产品精准检测技术等内容进行支持,每个课题支持强度为100万元以下,课题支持年限不超过5年;
二是目标导向类课题,对重要动物虫媒病快速检测技术、化学农药多残留免疫检测技术等内容进行支持,课题支持强度为300万元以下,课题支持年限原则不超过3年。
1.化学农药微生物原位降解技术
针对菊酯类、磺酰脲类农药,研究新型降解微生物高通量筛选、功能鉴定、代谢网络调控、环境定殖、生态剂型开发以及降解原位生境调控技术,研制新型农药降解菌剂和产品。
2.农田土壤重金属植物-微生物联合控制修复技术
针对不同重金属,研究植物-微生物对重金属吸收的联合调控、生物活性物质吸附和富集以及超富集植物修复技术等。
本方向2006年拟安排经费200万元。
3.池塘和近海养殖水体生物修复技术
针对池塘和近海养殖水体,利用适宜微生物、水生植物、动物等,研究其联合修复的群落优化、生物膜和资源再利用技术等。
4.农业生物质转化和土壤地力修复技术
研究农业生物质生物转化新技术,提高废弃物资源化利用效率;
研究土壤地力重建和微生物定向调控等肥力生物修复与改良技术,研制相应的微生物调理剂,提高土壤地力。
5.农林重要病原菌小种分子鉴别及免疫调控技术
以稻瘟病菌、小麦条锈病菌等为对象,研究病原菌小种分子鉴别;
研究非特异性免疫调节剂设计和开发技术,研制新型免疫调节制剂。
6.重要植物检疫性疫病高通量分子检测技术
以小麦矮腥病菌、小麦印腥黑穗病菌、大豆疫霉、苜
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